次氯酸钠组成成分和制备方法

[db:作者] / 2023-01-12 00:00

次氯酸钠

[别名]漂白水。

[组成成分]次氯酸钠的分子式为NaCIO，相对分子质量为74.44。次氯酸钠是一种弱酸盐，溶液状态属于一种复杂和不稳定的化学系统，组成按溶液pH值的变化而改变，因此在不同的pH值下次氯酸钠具有不同的氧化性能。不同pH值时次氯酸钠溶液的组成成分见表7-4。

表7-4 不同pH值时次氯酸钠溶液的组成成分

[物化性质]次氯酸钠溶液为浅黄色液体，有类似于氯气的刺激性气味。水溶液不稳定，受温度、pH值等因素影响，通常要在低温、碱性条件下保存。温度在15℃以下，次氯酸钠溶液比较稳定，温度达到70℃以上时分解迅速，甚至可能发生爆炸。当NaCIO溶液具有2%～3%的碱度时，可保存10～15天，且其热稳定性也有所提高。次氯酸钠在水中的溶解度见表7-5。

表7-5次氯酸钠在水中的溶解度

[制备方法]次氯酸钠的制备方法分为化学法和物理法，化学法主要是利用碱吸收氯碱厂产生的尾气从而产生次氯酸钠。其中氢氧化钠氯化和碳酸钠氯化是生产次氯酸钠的主要工艺。

(1) 液碱氯化法

一定量的碱，加入适量的水，配成一定浓度的氢氧化钠溶液。然后通入氯气进行反应，待溶液中次氯酸钠含量达到一定时，即为成品。反应式为：

2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O

反应过程中必须采用冷却盘管冷却，控制反应温度低于40℃，以免温度过高使NaCIO分解。反应期间必须注意通氯速度，氯过量时会发生过氯化反应，使全部次氯酸钠瞬间分解。因此，常控制氧化钠过量0.1%～1%，使反应终点为碱性。该生产工艺有间断生产和连续生产两种。

①间断法生产工艺先将30%液碱用水配制成15.5%浓度，在反应池内用盘管通冷冻盐水冷却，然后通氯反应，温度保持低于55℃，待有效氯达10.5%，过碱量含NaOH约1%时停止反应，出料至储槽。

②降膜法连续生产工艺将30%液碱配制成15%浓度液碱，送至膜式反应器顶部，其上部为填料塔；然后进入膜式反应管壁，成液膜状向下流动，与由膜式反应器中部进入的氯气反应生成次氯酸钠。未反应完毕的氯气可在上部填料塔与碱液继续反应，氯吸收率可达90%。膜式反应器采用冷冻盐水进行冷却，反应温度亦保持在低于55℃。成品次氯酸钠浓度为10%～15%。

液态氢氧化钠氯化法生产次氯酸钠经济合理，可制备各种有效氯含量的溶液，是目前大批量生产的主要方法。但该方法生产出来的产品含有较多杂质，产品浓度高时容易受热挥发，从而给运输、存储和使用造成不便。美国学者Powell在连续生产工艺第一阶段的基础上对设备进行改进，提高了次氯酸钠的溶液浓度，析出NaCl晶体，降低了杂质含量；第二阶段制备出的次氯酸钠溶液浓度超过25%，盐含量在9.5%以下。

(2)电解法

电解法是指以盐(NaCl)为原料通过次氯酸钠发生器电解生成次氯酸钠的方法。次氯酸钠发生器生产和研制已有近百年历史，已被证明是一种安全、可靠、运行成本较低、药物投加准确、杀菌消毒效果好的设备。

表7-6 是几种次氯酸钠生产方法的比较。

表7-6 次氯酸钠生产方法比较

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